FP Deporte

Sistemas Energéticos Durante El Ejercicio Físico

Pablo Ortuño Espartal
Chica entrenando durante el ejercicio

Con el fin de optimizar los sistemas de obtención de energía durante el ejercicio físico, como se estudia en el FP de TSAF, resulta primordial la preparación biológica del deportista y la dosis de entrenamiento aplicado. Pero antes de llegar a conseguir su optimización en la práctica de ejercicio físico debemos explicar una serie de conceptos fisiológicos de gran importancia para seguir avanzando en los procesos bioenergéticos.

¿QUÉ ES EL ADENOSINTRIFOSFATO (ATP)?

El adenosin trifosfato (ATP), es la moneda de intercambio de energía, es decir, es el transportador específico de la energía libre aportando la energía necesaria para todas las funciones celulares. Precisamente con el objetivo de cumplir con estas necesidades, el agua se une al ATP (hidrólisis) y en este proceso se rompe el enlace fosfato más externo de la molécula de ATP. En ese momento la enzima adenosintrifosfatasa acelera la hidrólisis, para formar un nuevo compuesto llamado adenosindifosfato (ADP).

Según los fisiólogos, por cada mol de ATP degradado en ADP, se rompe el fosfato más externo y se liberan alrededor de 7,3 kcal de energía libre, que es la energía disponible para el trabajo.

¿EN QUÉ PROCESOS FISIOLÓGICOS IMPORTANTES PARA NUESTRO NORMAL FUNCIONAMIENTO APARACE EL ATP COMO FUENTE DE ENERGÍA?

El ATP es necesario para producir energía y que numerosas funciones celulares en órganos imprescindibles trabajen correctamente. Por ejemplo, es fundamental en los procesos digestivos, en la secreción glandular como en el hipotálamo, además en la transmisión del impulso nervioso, en la reparación de los tejidos (síntesis tisular) en el mecanismo de aminoácidos y proteínas; y por último, en la contracción muscular fundamental para producir el movimiento de nuestros segmentos corporales y desplazarnos.

¿ES ILIMITADA LA CANTIDAD DE ATP ALMACENADA A NIVEL INTRAMUSCULAR?

Según Katch et al. (2015), el cuerpo sólo almacena entre 80 y 100g de ATP, así que se almacena suficiente energía intramuscular para un ejercicio intenso explosivo de varios segundos de duración.

Estos mismos autores, afirman que el aumento de la transferencia de energía celular, como era de esperar, depende estrechamente de la intensidad del ejercicio. Por ejemplo, el cambio de caminar a un sprint aumenta con rapidez aproximadamente 120 veces la velocidad de transferencia de energía dentro del músculo activo. La generación de una cantidad considerable de energía requiere casi de forma inmediata la disponibilidad de ATP y de un método rápido para volver a sintetizarlo.

Según  Chicharro y Vaquero (2006), la reposición de ATP durante el ejercicio puede llegar a realizarse en tasas que son varios cientos de veces superiores a lo que acontece en reposo sin que se modifiquen las concentraciones intracelulares de ATP. Para que esto ocurra, debe obtenerse un equilibrio perfecto entre la hidrólisis del ATP y su resíntesis. La célula muscular dispone de tres mecanismos que desde el punto de vista bioenergético son procesos exergónicos que liberan la energía necesaria para conseguir sintetizar el ATP a partir del adenosín difosfato (ADP). Estos sistemas o mecanismos son:

  • Resístensis de ATP a partir de la fosfocreatina (PCr).
  • Glucólisis anaeróbica (rápida) y aeróbica (lenta).
  • Fosforilación oxidativa (aeróbica).

¿ACTÚAN ESTOS SISTEMAS DE MANERA AISLADA?

El músculo decide qué tipo de sistema utilizar en función de diversos factores, entre los que destaca indudablemente la intensidad del ejercicio (o lo que es lo mismo, la tasa a la que es necesario reponer el ATP). Por tanto, admitimos en condiciones fisiológicas es prácticamente imposible la participación única de uno de estos sistemas, ocurriendo en realidad un metabolismo mixto en el que predominará un tipo de sistema energético sobre el resto en función de las características del ejercicio físico a desarrollar en cada momento (Chicharro y Vaquero, 2006).

A continuación, se explica cómo interactúan los diversos sistemas de producción de energía del organismo para transferir energía durante el reposo y en el ejercicio físico a diferentes tipos de intensidades.

SISTEMA  DE LOS FOSFÁGENOS (ATP-PCr)

Es el sistema que utilizamos para obtener la energía de manera más inmediata en ejercicios de corta duración y  de muy alta intensidad. Como por ejemplo: la carrera de 100 metros lisos, 25 metros en natación, el saque de en suspensión en voleibol o el levantamiento olímpico.

Según Katch (2015), cada kg de músculo esquelético almacena aproximadamente 5 mmol de ATP y 15 mmol de PCr. Para una persona que tiene 30 kg de masa muscular, esto equivale a unos 570 a 690 mmol de fosfágenos. Si el ejercicio físico activa 20 kg de masa muscular, la energía almacenada en dichos fosfágenos podría permitir una caminata rápida durante 1 minuto, una carrera lenta durante 20 a 30 segundos o un sprint corriendo o nadando al máximo durante 6 a 8 segundos.

Por todo ello, en la carrera de 100 metros lisos de atletismo la cantidad de fosfágenos intramusculares influye de manera sustancial en la producción máxima de energía durante períodos muy cortos de tiempo.

SISTEMA GLUCOLÍTICO

La glucosa nos permite obtener energía tanto en condiciones aeróbicas como anaeróbicas, es decir, es el único sustrato que la célula es capaz de utilizar para obtener energía con o sin la presencia de oxígeno. A este proceso de obtención de energía a través de la degradación de la glucosa se le denomina glucólisis.

En primer lugar, debemos diferenciar entre glucólisis anaeróbica que responde a la conversión de glucosa en ácido láctico, y glucólisis aeróbica la cual se refiere a la parte inicial del metabolismo aeróbico de la glucosa en el cual el ácido pirúvico no se convierte en ácido láctico, sino que se introduce en la mitocondria. Este tipo de glucólisis aeróbico no la desarrollaremos debido a que no resulta determinante en el ejercicio físico o más bien, en el ámbito deportivo, ya que es la antesala del comienzo del metabolismo aeróbico u oxidativo.

GLUCÓLISIS ANAERÓBICA  LÁCTICO

La glucólisis anaeróbica sólo genera alrededor del 5% del total de ATP obtenido tras la degradación completa de la molécula de glucosa. A modo de ejemplo de las actividades que dependen en gran medida del ATP generado durante la glucólisis rápida, pueden ser la aceleración (sprint final) al final de una carrera de una milla, una prueba de natación de 50 y 100 m o incluso es crucial y determinante durante deportes que se caracteriza el propio juego por realizar numerosos sprint como el hockey hierba, el rugby o el fútbol.

SISTEMA OXIDATIVO U AERÓBICO

Este sistema energético tiene un grado moderado de producir potencia energética y requiere de presencia de oxígeno obligatoriamente. Sin embargo, su capacidad de producir energía es ilimitada ya que utiliza como sustrato o combustible químico a la glucosa sanguínea, ácidos grasos y proteínas.

Los esfuerzos o actividades más características en las cuales este sistema es predominante son por ejemplo: carreras de medio fondo (5000-10.000 metros), maratones, trails, triatlón, travesías a nado en aguas abiertas, deportes colectivos, ciertos deportes de lucha, etc.

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